[发明专利]激振胶塞

说明书

技术领域

本发明涉及钻井工程使用的振动固井装置技术领域，是一种激振胶塞。

背景技术

国外很早就对钻井工程中的振动固井技术开始相关研究，前苏联乌发石油研究院通过实验证实，激振频率在20赫兹至175赫兹时，不论振动强度大小，均能够提高百分之十五至百分之二十的水泥强度，在五个油田近百口井成功使用；美国Dale Dusterhoft和CTES公司在套管外安放压力测量仪器，证实固井后在井口施加合适低频液压脉冲可以使井内水泥浆保持一种低速运动；加拿大Trican油井服务公司研发了车载振动设备。国内关于振动固井技术的研究发展较为迅速，1992年大庆钻井研究所和技术服务公司研究的水力脉冲套管鞋开始，到1998年辽河油田钻井公司的水力脉冲发生器，进行了上百口油井的现场试验，合格率百分之九十九，优质率百分之九十四。从国内外研究现状分析发现，振动固井技术的有效性和应用性都在进步，各种新技术、新工艺层出不穷，如井口振动设备、井底脉冲装置、井中磁电激振器等，形成了方兴未艾的发展局面，然而，为了解决固井过程中钻井液和固井液的振动响应问题，需要使用实现长距离的振动波传播能源，或者需要在下套管、注灰等过程中安装仪器装置，所应用的振动设备能耗大、结构复杂、成本高、操作性和实施性较差等缺点成为阻碍技术进步和发展的绊脚石。

发明内容

本发明提供了一种激振胶塞，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有振动固井装置存在的振动设备能耗大、结构复杂、成本高、不便于操作使用的问题。

本发明的技术方案是通过以下措施来实现的：一种激振胶塞，包括胶塞支架、橡胶胶塞、激振装置、左螺旋堵头和右螺旋堵头；胶塞支架的外部固定有橡胶胶塞，橡胶胶塞的外部自左至右固定分布有胶塞凸缘，胶塞支架的内部有空腔并固定安装有激振装置，胶塞支架的左部固定安装有左螺旋堵头，左螺旋堵头的左部有左小右大的引导锥面，胶塞支架右部固定安装有能够使胶塞支架内部空腔保持密封的右螺旋堵头。

下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进：

上述胶塞支架可包括左支架头和支架管体；左支架头的左部有架头轴颈，架头轴颈的左端有架头螺孔，左螺旋堵头的右部有外侧带有螺纹的左堵头轴颈，左螺旋堵头通过左堵头轴颈和架头螺孔固定安装在左支架头左部，左支架头的中部外侧有架头环槽，橡胶胶塞的内腔壁左部有胶塞左环台并通过胶塞左环台和架头环槽固定在左支架头上，左支架头的右端面上有伸入左支架头体内的架头凹腔；支架管体的内部有架管空腔，架管空腔的左端与架头凹腔的右端相连通，支架管体的左部有架管轴颈，架管轴颈安装在架头凹腔内并与左支架头固定连接在一起，支架管体的右部有架管外凸台，橡胶胶塞右部安装在支架管体外部并且橡胶胶塞的右端面压紧在架管外凸台的左端面上；右螺旋堵头的左部有右堵头轴颈，右堵头轴颈的左部外侧有右堵头螺纹，架管空腔的右部内壁上有与右堵头轴颈相配合的架管内凹槽，架管内凹槽的左部内壁上有架管内螺纹，右螺旋堵头通过架管内螺纹和右堵头螺纹固定安装在支架管体右部。

上述激振装置可包括蓄电池、直流电机、振动块和控制芯片；支架管体的左部内壁上有支架内环台，蓄电池安装在架管空腔内，蓄电池的左端压紧在支架内环台的右端面上，直流电机安装在支架内环台的内腔内，直流电机的左部有电机法兰，电机法兰通过螺钉固定安装在支架内环台的左端面上，直流电机的左端有动力输出轴并固定安装有振动块，振动块位于架头凹腔内部并能够转动，蓄电池右方的架管空腔内安装有控制芯片；蓄电池的正极和负极分别通过导线与直流电机的正极接线柱和负极接线柱电连接在一起，控制芯片上固定安装有能够接收地面遥控器所发出信号的信号接收装置，控制芯片的正极端子和负极端子分别通过导线与直流电机的正极接线柱和负极接线柱电连接在一起。

上述支架管体的中部外侧可有不少于一个的管体环形凹槽，橡胶胶塞的内腔壁上对应管体环形凹槽的位置有胶塞环形卡台，橡胶胶塞中部通过胶塞环形卡台和管体环形凹槽固定在支架管体外部。

上述右螺旋堵头的右端面中部可有右堵头沉孔，右堵头沉孔的底面上有贯穿右螺旋堵头的右堵头螺孔，右堵头螺孔的左部固定安装有紧定螺钉，紧定螺钉的左端顶紧在控制芯片的右端面上，右堵头沉孔内固定安装有能够使右堵头螺孔右端保持密封的右堵内六角螺钉。

上述靠近架头轴颈左端面的左螺旋堵头外侧面上可有左头卡槽并安装有弹性卡圈，弹性卡圈的外侧面为左小右大的卡锥面，弹性卡圈的右端直径大于左螺旋堵头和架头轴颈的外径。